• Главная
  •  > 
  • Безопасность
  •  > 
  • Стыкуем асинхронные скрипты. Проблематика поэтапной асинхронной загрузки данных в jQuery (ajax)

Стыкуем асинхронные скрипты. Проблематика поэтапной асинхронной загрузки данных в jQuery (ajax)

Способ ускорить загрузку веб-станиц сайта путем оптимизации джава скрипт файлов и html кода страницы.

Javascript представляет определенную проблему для современных ресурсов. Они попросту перегружены ими и это приводит к медленной загрузке и, следовательно, некачественному отображению.

Если соединение с Сетью медленное, что характерно для мобильной связи и удаленных пользователей, то загрузке существенно замедляется, вызывая оправданное раздражение.

Когда браузер считывает html-код, он отображает результат последовательно. Т.е. каждая строка идет друг за другом, но в месте, где установлен javascript происходит остановка – с этой проблемой приходилось, безусловно, сталкивались те, кто использует этот язык для написания ресурсов.

Решение проблемы - асинхронная загрузка. Просто разместите javascript в конце html-кода страницы. Это приведет к тому, что загрузка «явы» будет отдалена по времени, обеспечивая корректное отображение страницы и быстрый страт для пользователей ресурса. На асинхронную загрузку переходят большинство серьезных ресурсов, старающихся сохранить аудиторию и внедрить полезное нововведение.

Разберем несколько способов оптимизации загрузки javascript.

Такая загрука javascript-файла осуществляется следующим образом:

< script src= type= "text/javascript" >

HTML5 предусмотрительно озаботился проблемой загрузки страницы с «явой». В нем есть возможность установить асинхронную загрузку скрипта, что увеличивает скорость отображения ресурса в разы. Для этого в html-код следует добавить параметры async или defer , как это указано ниже:

< script async src= "//www.адрес_сайта/script.js" type= "text/javascript" >

< script defer src= "//www.адрес_сайта/script.js" type= "text/javascript" >

В чем разница между атрибутами async и defer?

Оба параметра работают с асинхронной загрузкой javascript. Различие состоит во времени отображения и начале выполнения работы скрипта.

Атрибут async запустит скрипт сразу же, после полной загрузки, но при этом пропустит загрузку window.

При установке в код страницы атрибута defer - javascript встанет в очередь между другими скриптами, не нарушая их порядок выполнения. Он начнет работу только после полной загрузки страницы, но пропустит событие DOMContentLoaded (объект document).

Однако, данные атрибуты не работают в некоторых современных браузерах. Так, например, InternetExplorer не поддерживает атрибуты async и defer. А строки document.write ничем не помогут в файлах script.js

Специальный скрипт от Google для асинхронной загрузки javascript

Google стал лидером в разработке технологий, позволяющих загружать страницы сайтов в рекордно низкие сроки. К тому же, рейтинг поисковой машины Google понижает сайты с низкой производительностью, поэтому обратите внимание на специальный скрипит от веб-мастеров Google, разработанный для асинхронной загрузки javascript.

Чтобы применить данный скрипт, просто заменяем

на

Затем подключаем файл скрипта extsrc.js

Получаем следующий код:

< script src= "//extsrcjs.googlecode.com/svn/trunk/extsrc.js" > < script extsrc= "...." >

К сожалению, этот способ тоже не подойдет к файлам с document.write

Этот способ подойдет для всех браузеров без исключения и работает даже с document.write

В html-коде страницы создаем пустой div-блок:

А в конце html-кода, перед , вставляем скрипт для асинхронной загрузки:

Здесь любой файл или скрипт, который нужно загрузить. // переместить его в реальную позицию отображения document.getElementById("script_block").appendChild(document.getElementById("script_ad")); // показать document.getElementById("script_ad").style.display = "block";

Обратите внимание, что в версиях IE ниже 6-ой, включительно, такая загрузка не работает. Но я не уверен, что такие пользователи остались - их меньшинство. Другие браузеры и сервисы используют данную оптимизацию для javascript, что отражается лучшим образом на скорости загрузки ресурсов.

Примечание: ниже расположен перевод статьи от Steve Souders (автора знаменитых советов Yahoo! касательно клиентской производительности) "Coupling async scripts" . Steve анализирует поведение JavaScript-файлов при загрузке и предлагает несколько путей для обхода их «блокирующих» свойств. Мои комментарии далее курсивом.

Большая часть моей работы в последнее время была посвящена асинхронной загрузке внешних скриптов . Если скрипты загружаются в обычном порядке (), то они блокируют загрузку всех остальных компонентов страницы (в последних версиях Firefox и в Safari это не так, но речь идет, в основном, про 70% пользователей с IE ) и блокируют отрисовку всей той части страницы, которая расположена ниже вызова скриптов по HTML-коду. Это можно увидеть на тестовой странице размещаем скрипты внизунапример, при помощи динамического создания объектов после срабатывания комбинированного события window.onload ) предотвращает такое поведение браузера, что ускоряет загрузку страницы.

Единственная проблема с асинхронной загрузкой скриптов заключается в их взаимодействии с внутренними (inline ) скриптами страницы (а также с другими внешними скриптами ), которые используют переменные, определенные во внешнем скрипте. Если внешний скрипт загружается асинхронно безо всякого представления о внутреннем коде HTML-страницы, то вполне возможна ситуация (и она будет возникать в большинстве случаев ), когда некоторые переменные будут не определены на момент их использования. Поэтому необходимо убедиться, что внешние скрипты, загруженные асинхронным образом, и внутренние скрипты страницы состыкованы: внутренние скрипты не выполняются до тех пор, пока асинхронные скрипты полностью не загрузятся.

Существует несколько (стандартных ) путей для стыковки асинхронно загружаемых скриптов с другим JavaScript-кодом:

  • window onload . Выполнение внутреннего JavaScript-кода может быть привязано к событию window onload . Это очень просто в использовании, но часть скриптов может быть выполнена раньше.
  • onreadystatechange у скрипта . Внутренний код может быть привязан к событию onreadystatechange и(ли) onload . (Необходимо будет использовать оба варианта, чтобы покрыть все популярные браузеры.) В этом случае кода будет больше, он будет более сложным, но будет гарантия, что он исполнится сразу после загрузки соответствующих внешних файлов.
  • Встроенные вызовы . Внешние скрипты могут быть модифицированы таким образом, чтобы включать в самом конце вызов небольшого участка кода, который вызовет соответствующую функцию из внутреннего кода. Это все замечательно, если внешние и внутренние скрипты разрабатываются одной и той же командой. Но в случае использования сторонних разработок, это не обеспечит всей необходимой гибкости для связки внешних скриптов с внутренним кодом.

В этой заметке я параллельно (никакого каламбура!) освещаю два вопроса: как асинхронные скрипты ускоряют загрузку страницы и как можно состыковать асинхронные скрипты и внутренние используя модифицированный вариант загрузчика от John Resig (автора jQuery ) — шаблон двойного тэга script . В качестве иллюстрации этого можно привести мою недавнюю работу по сортировке результатов UA Profiler . Я выполнил ее при помощи скрипта сортировочного скрипта от Stuart Langridge. Примерно за 5 минут я смог добавить его скрипт на страницу для сортировки таблицы с результатами. Затратив немного больше времени, я смог сделать загрузку этого скрипта асинхронной и ускорить загрузку страницы более чем на 30%, используя технику стыковки асинхронных скриптов.

Обычные вызовы скриптов

Изначально я добавил сортирующий скрипт Stuart Langridge на страницу UA Profiler обычным способом (через ), это можно увидеть на варианте с обычным вызовом скрипта . Диаграмма загрузки изображена на рис. 1.

Рис. 1. Диаграмма загрузки скриптов в обычном случае.

Хотя сортировка данных в таблице и работала, это не сделало меня счастливее, ибо загрузка страницы замедлилась. На рис. 1 хорошо видно, как моя версия скрипта (по имени sorttable-async.js) блокирует все остальные HTTP-запросы на странице (в частности, arrow-right-20x9.gif), что замедляет загрузку страницы. Все диаграммы загрузки сняты при помощи Firebug 1.3 beta . В этой версии Firebug красной линией отображается событие onload . (А синяя линия соответствует событию domcontentloaded .) Для версии с обычным вызовом скрипта событие onload срабатывает на 487 миллисекунде.

Скрипт sorttable-async.js не является необходимым для первоначального отображения страницы: сортировка столбцов возможна только после того, как сами столбцы отрисованы. Такая ситуация (внешние скрипты, которые не используются для первоначального отображения страницы) является кандидатом номер 1 для внедрения асинхронной загрузки. Вариант с асинхронной загрузкой скриптов подключает этот скрипт, используя DOM-методы для создания нового тега script:

var script = document.createElement("script"); script.src = "sorttable-async.js"; script.text = "sorttable.init()"; // это объясняется в следующем разделе document.getElementsByTagName("head").appendChild(script);

Диаграмма HTTP-загрузки для асинхронной загрузки скриптов изображена на рис. 2. Стоит обратить внимание, как асинхронный подход предотвращает блокирующее поведение: sorttable-async.js и arrow-right-20x9.gif загружаются параллельно. Это снижает общее время загрузки дл 429 мс.

Рис. 2. Диаграмма загрузки скриптов в асинхронном случае

Шаблон двойного скрипта от John Resig

Позволяет укорить загрузку страницы, но в этом случае остается, что улучшить. По умолчанию сортирующий скрипт вызывает «сам себя» при помощи прикрепления sorttable.init() в обработчику события onload для этого скрипта. Некоторое улучшения производительности (и уменьшение кода ) может быть достигнуто, если вызвать sorttable.init() внутри тега script , чтобы вызвать его сразу же после загрузки внешнего скрипта (подключенного через src ). В этом случае в качестве "API" я использую одну-единственную функцию, но я предполагаю, что этот случай иллюстрирует максимально расширяемый шаблон, позволяющий использовать внешний модуль безо всяких предположений о его дальнейшем использовании (классическая ситуация использования JavaScript-логики от внешних разработчиков ).

Я уже описал три способа по стыковке внутреннего кода с асинхронной загрузкой внешних скриптов: window onload , onreadystatechange у скрипта и встроенный в скрипт обработчик. Вместо всего этого я использовал технику от John Resig — шаблон двойного тэга script . John описывает, как связать внутренние скрипты с загрузкой внешнего файла следующим образом:

jQuery("p").addClass("pretty");

В этом случае код внутри срабатывает только после того, как загрузка (и инициализация ) внешнего скрипта завершилась. У этого подхода по стыковке скриптов есть несколько очевидных преимуществ:

  • проще: один тег script вместо двух
  • прозрачнее: связь внутреннего и внешнего кода более очевидная
  • безопаснее: если внешний скрипт не загрузится, внутренний код не будет выполнен, что предотвратит появление ошибок, связанных с неопределенными переменными

Это замечательный шаблон для асинхронной загрузки внешних скриптов. Однако чтобы его использовать нам придется внести изменения как во внутренний код, так и во внешний файл. Для внутреннего кода мне пришлось добавить уже упомянутую выше третью строку, которая выставляет свойство script.text . Для завершения процесса стыковки нужно добавить в конец sorttable-async.js:

var scripts = document.getElementsByTagName("script"); var cntr = scripts.length; while (cntr) { var curScript = scripts; if (-1 != curScript.src.indexOf("sorttable-async.js")) { eval(curScript.innerHTML); break; } cntr--; }

Этот код проходится по всем скриптам на странице, находит необходимый блок, который должен загрузить сам себя (в этом случае это скрипт с src содержащим sorttable-async.js). Затем он выполняет код, которые добавлен к скрипту (в этом случае sorttable.init()) и таким образом вызывает сам себя. (Небольшое замечание: хотя при загрузке скрипта текст в нем был добавлен при помощи свойства text , обращение к нему происходит при помощи свойства innerHTML . Это необходимо для обеспечения кроссбраузерности.) При помощи такой оптимизации мы можем загрузить внешний файл скрипта, не блокируя загрузку других ресурсов, и максимально быстро выполнить привязанный к данному скрипту внутренний код.

Стоит также заметить, что описываемая техника может быть заменой только прямой модификации внешнего скрипта. В случае невозможности такой модификации мы можем использовать только установление проверки загрузки по интервалу:

var _on_ready_execution = setInterval(function() { if (typeof urchinTracker === function) { urchinTracker(); clearInterval(_on_ready_execution); } }, 10);

Этот подход был уже описан в книге «Разгони свой сайт» , однако, он предполагает дополнительную нагрузку на процессор для постоянной проверки готовности искомого скрипта и не срабатывает в случае недоступности внешнего файла: проверка продолжает выполняться.

Однако в случае проверки по интервалу нам совсем не нужно модифицировать внешний файл, в случае же двойного использования тега script это просто необходимо. Проверку по интервалу можно улучшить, если по истечению некоторого времени (5-10 секунд, например) перезапускать загрузку внешнего файла (меняя исходный тег script при помощи уникального GET-параметра), а после нескольких неудачных перезапусков вообще прекращать загрузку (возможно, с каким-то сообщением об ошибке).

Ленивая загрузка

Общее время загрузки может быть уменьшено еще больше, если использовать «ленивую загрузку» скрипта (загружать его динамически как часть обработчика события onload). Пример такого поведения расположен на странице с

С ростом скорости интернет соединения и увеличении мощности не только десктопных, но и мобильных устройств веб страницы стают более "тяжелыми". Количество и размер подключаемых файлов растет: JavaScript файлы, css файлы, изображения, виджеты сторонних сайтов, iframe. На данный момент специфика работы браузеров такая, что при загрузке js файла блокируется отривсовка до того момента, пока скрипт не выполниться. Современные браузеры в фоновом режиме будут парсить документ и скачивать скрипты и стили, но отрисовка будет заблокирована. Сравнение сетевых параметров для различных браузеров можно посмотреть на browserscope.org . Мы не можем устранить блокировку полностью, но можем оптимизировать серверную и клиентскую часть приложения, что бы блокировка отрисовки занимала наименьший промежуток времени.

Решения для серверной части:
- Уменьшить размер передаваемых файлов
- Использовать CDN
- Вынести статические файлы на отдельный домен или под домен, таким образом увеличить количество одновременных соединений браузера.
- Включить сжатие передаваемых файлов(gzip)

Решения для клиентской части:
- Уменьшить количество запросов.
- Кэшировать файлы на стороне клиента с помощью заголовков Expires и Etags.
- Использовать общедоступные CDN(Google CDN, Yandex CDN). Таким образом, существует вероятность, что файл с общедоступного CDN уже будет храниться в кеше браузера.

Одним из способов оптимизации скорости загрузки сайта является асинхронная загрузка файлов, которая не блокирует отрисовку.

Скрипт асинхронной загрузки JavaScript:

(function() { var s = document.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.async = true; s.src = "URL файла"; document.getElementsByTagName("head").appendChild(script); })();

Если JavaScript нужно выполнить после загрузки всей страницы, включая содержание, изображения, стилевые файлы и внешние скрипты, то к загрузчику нужно добавить отслеживания события onload.

If (window.addEventListener) { window.addEventListener("load", async_load, false); } else if (window.attachEvent) { window.attachEvent("onload", async_load); }

Скрипт асинхронной загрузки JavaScript с учетом события onload (function() { function async_load(){ var s = document.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.async = true; s.src = "URL файла"; document.getElementsByTagName("head").appendChild(script); } if (window.addEventListener) { window.addEventListener("load", async_load, false); } else if (window.attachEvent) { window.attachEvent("onload", async_load); } })();

Но это единичный случай, когда требуется загрузка одного файла. Часто на практике подключается множество файлов.

Скрипт асинхронной загрузки множества подключаемых JavaScript файлов (function() { function async_load(){ [ "URL_файла_1.js", "URL_файла_2.js", "URL_файла_3.js" ].forEach(function(src) { var s = document.createElement("script"); s.type = "text/javascript"; s.async = true; s.src = src; document.getElementsByTagName("head").appendChild(script); }); } if (window.addEventListener) { window.addEventListener("load", async_load, false); } else if (window.attachEvent) { window.attachEvent("onload", async_load); } })();

Но в такой реализации есть минус - скрипты будут загружаться в произвольном порядке и соответсвенно выполнятся они будут произвольно во времени. Данный скрипт асинхронной загрузки идеально подходит, если выполнение JavaScript файлов не зависят один от другого и не зависит от DOM. В обратном случае его использование может привести к ошибкам на странице или непредвиденному результату выполнения. Для последовательного выполнения, но асинхронной загрузки, нужно указать async=false, тогда файлы будут скачиваться в произвольном порядке, но выполняться по очереди.

HTML 5. Асинхронная загрузка JavaScript

Стандарт HTML 5 поддерживает асинхронную загрузку JavaScript. Это можно сделать путем добавления ключевого слова async или defer. Например:

Скрипт, который подключен с атрибутом defer выполнится не нарушая порядок выполнения по отношению к остальным скриптам и его выполнение произойдет после полной загрузки и парсинга страницы, но перед тем, как вызовется DOMContentLoaded.

Скрипт, который подключен с атрибутом async выполнится при первой возможности после полной загрузки, но при этом не ожидает окончания парсинга документа и до загрузки объекта window. Браузеры не гарантируют выполнение скриптов в том же порядке в котором они подключены.

Библиотеки для асинхронной загрузки JavaScript

RequireJS - модуль загрузки JavaScript. Оптимизирован под браузеры, но он может использоваться в других средах, таких как Node, Rhino.

Require(["script"], function(script) { console.log("start after load script.js"); });

extsrc.js - библиотека, которая запускает скрипты на выполнение после того, как страница загрузится и отобразится пользователю. Работает корректно с document.write.

yepnope.js - позволяет совершать асинхронную загрузку JavaScript и CSS файлов.

Yepnope([ "script.js", "style.css" ]);

Простой способ загрузки JavaScript скриптов

Оказывается, что на практике добиться оптимальной кросс браузерной загрузки JavaScript скриптов, которые не блокируют отображение сложно, а порой невозможно. Наиболее оптимальный способом является добавление в конец документа перед закрывающимся тегом body. Из за ограничения разных браузеров и самого HTML такой вариант загрузки, который не блокирует отображение, можно считать наиболее простой.

Асинхронность в javascript — представляет собой правило в соответствии с которым блоки JS кода обрабатываются браузером параллельно с загрузкой DOM — т.е. структуры веб-страницы или после загрузки DOM.

Код на JS, как известно, помещается между тегами . При этом код может содержаться как в HEAD документа, так и в BODY — при этом в любой части документа. Также javascript можно подгружать с других доменов.

Обычно JS помещают в конце страницы именно из тех соображений, что на обработку кода уходит определенное время — загрузка страницы при этом приостанавливается — DOM не может загрузиться поскольку ждет завершения исполнения скритпа на javascript.

Если при этом скрипт написан с ошибками или подгружается с внешнего сервера, который оказался недоступен — страница не загрузится никогда. Если JS код просто плохо оптимизирован и выполняется долго — страница загрузится до того места в котором подключается скрипт — затем загрузка остановится до того момента пока выполнение скрипта не завершится . Это может быть замечено посетителем сайта, особенно если он использует медленное соединение с Интернетом.

Чаще всего посетитель с сайта, страница которого перестала загружаться на половине уйдет не дождавшись пока скрипт отработает до конца. Задержки, таким образом, очень нежелательны.

Чтобы исправить эту ситуацию предусмотрена опция async , позволяющая загружать JS асинхронно. Структура документа при использовании документа и все элементы страницы не будут ждать завершения исполнения скрипта.

Скрипт инициируется, страница продолжит загружаться даже если скрипт не завершил свою работу. Какой-то функционал страницы при этом может работать некорректно (если в javascript допущены ошибки) — в целом же страница загружается и посетитель сайта может с ней работать.

Стоит отметить, что async не поддерживается некоторыми версиями Internet Explorer, но поскольку пользуется им очень маленькое количество пользователей — обычно имеет смысл этим пренебречь и использовать асинхронность в javascript.

Альтернативой async может быть defer . При использовании данного атрибута скрипт будет исполняться только после того как загружен DOM. Директива поддерживается всеми браузерами, ее особенность в том, что она обрабатывает JS скрипты в том порядке, в котором они подключаются.

Это может быть как плюсом, так и минусом. Если порядок выполнения скриптов принципиален — defer — лучшее решение.async можно принудительно отключить: script.async=false;

Минус в том, что если один скрипт, подключается с внешнего ресурса, который недоступен — остальные скрипты отрабатывать не будут. Они будут ждать этот независимо от того насколько он важен в целом.

Поводом к написанию этого поста послужило то, что не раз мне приходилось замечать, что вставка на страницу кода кнопок различных сервисов (например: вконтакте, фейсбук, твиттер, одноклассники) приводила к заметному замедлению загрузки и отображения страницы. Речь идет о том случае, когда используется подключение внешних javascript этих социальный сервисов.
Если мы используем простые статичные графические кнопки, никаких проблем нет, т.к. это минимум графики и скриптов, которые расположены локально (можно посмотреть пример реализации тут http://pervushin.com/social-button-for-blog.html). Но мы видим только иконки соц. сервисов, никакой статистики (сколько нашу страницу "залайкнули") нет. Т.е. если мы хотим видеть и статистику, то придется подключать внешние скрипты. И тут стоит иметь в виду, что сколько таких кнопок мы подключили, то столько внешних скриптов браузер вынужден скачать, т.е. это дополнительные подключения к внешним серверам.

Чтобы показать, что происходит, если на странице есть скрипты в секции , предлагаю рассмотреть ряд тестовых примеров. Я буду использовать FireFox 3.6 и FireBug.

Итак:
1) Простейшая страница с одним файлом стилей, двумя скриптами и тремя картинками:













А вот диаграмма загрузки для нее:

Обратите внимание, что все картинки грузятся только после загрузки самого "долгого" javascript файла.
Я намеренно сделал довольно длительной загрузку dummy_css.css и dummy_js.js. Это просто два файла:

dummy_css.php

html, body {
margin:0;
padding:0;
}
.img_container{
margin:0 auto;width:500px;
}

dummy_js.php


var param=1;

Итак, видно что js файл блокирует загрузку всей остальной графики.

2) Все почти то же самое, но dummy_ js. js грузится с внешнего хоста:

Ситуация аналогична предыдущей:

3) Попробуем поменять в секции head местами css и js файлы (css теперь идет после js):







Смотрим на диаграмму загрузки:

Js по-прежнему блокирует загрузку картинок, независимо от того, с какого хоста он грузится.

4) Увеличим по времени загрузку css до 4-х секунд (html код как в случае N3):

5) Еще один интересный случай: css располагается до js, но css грузится дольше















Тут уже css блокирует загрузку картинок...

6) Переносим один js внутрь < body>
















Видно, что dummy_ js. js блокирует загрузку только третьей картинки, которая расположена в html коде после него. Но если css грузится дольше, то тогда уже он будет блокировать загрузку графики. Нетрудно представить, что подключаемые внешние скрипты могут сильно замедлить загрузку и отрисовку страницы, особенно если удаленный сервер по каким-то причинам долго отвечает.

Размещение внешних скриптов перед

Что сразу напрашивается... Все скрипты, загрузка которых не критична для страницы, стоит выносить прямо перед закрывающим тегом . Но это можно сделать для тех скриптов, в которых вся логика находится внутри и нет внешних вызовов из html кода. Если же из html кода делается вызов каких-то функций из еще не загруженных скриптов, то такие ситуации надо обрабатывать особым образом, т.к. нужно отслеживать загрузку.

Но есть еще одна проблема, поясню на примере:




$("img").click(function() {
alert($(this).attr("src"));
});
});






Если js перед будет грузиться долго, то клики по картинкам до полной загрузки этого скрипта ни к чему не приведут, т.к. $(document).ready() сработает только после полной загрузки js. Так что если на страницах есть некая логика, которая предусматривает обработку событий, то этот способ мало подходит.

Итак, что нужен способ неблокирующей загрузки скриптов...

Создаем async.js:



script.src = "dummy_js.js";


и подключим его:











$(document).ready(function() {
$("img").click(function() {
alert($(this).attr("src"));
});
});






Если вызов async.js разместить в ,а не перед , то диаграмма получится такая:

Но если в коде все-таки удобнее размещать async.js именно в , то следует немного поменять содержимое async.js:

$(document).ready(function() {
var script = document.createElement("script");
script.src = "dummy_js.js";
document.getElementsByTagName("head") .appendChild(script);
}
);

Итак, вопрос асинхронной загрузки решен, но остается открытым вопрос синхронизации загрузки внешних скриптов и кода, их использующих. Рассмотрим его на практике, подключая кнопки социальных сетей.